5

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Asap Cair

Asap cair adalah cairan kondensat dari asap yang telah mengalami

penyimpanan dan penyaringan untuk memisahkan tar dan bahan-bahan partikulat.

Salah satu cara untuk membuat asap cair adalah dengan mengkondensasikan asap

hasil pembakaran tidak sempurna dari kayu. Selama pembakaran, komponen

utama

kayu yang berupa selulosa, hemiselulosa, dan lignin akan mengalami pirolisis

Selama proses pirolisis akan terbentuk berbagai macam senyawa.

Senyawasenyawa yang terdapat di dalam asap dikelompokkan menjadi beberapa

golongan

yaitu, fenol, karbonil (terutama keton dan aldehid), asam furan, alkohol dan ester,

lakton, hidrokarbon alifatik, dan hidrokarbon poliiklis aromatis. Asap memiliki

kemampuan untuk mengawetkan bahan makanan karena adanya senyawa asam,

fenolat dan karbonil (Pranata, 2008).

Asap cair merupakan suatu hasil kondensasi atau pengembunan dari uap

hasil pembakaran secara langsung maupun tidak langsung dari bahan-bahan yang

banyak mengandung lignin, selulosa, hemiselulosa serta senyawa karbon lainnya.

Pengertian umum liquid smoke (asap cair) merupakan suatu hasil destilasi atau

pengembunan dari uap hasil pembakaran tidak langsung maupun langsung dari

bahan yang banyak mengandung karbon dan senyawa-senyawa lain. Bahan baku

yang banyak digunakan untuk membuat asap cair adalah kayu, bongkol kelapa

6

sawit, ampas hasil penggergajian kayu, dan lain-lain. Asap cair bisa juga berarti

hasil pendinginan dan pencairan asap dari tempurung kelapa yang dibakar dalam

tabung tertutup. Asap yang semula berbentuk partikel - partikel padat akan

didinginkan terlebih dahulu hingga kemudian menjadi suatu partikel cair itu

disebut dengan nama asap cair.

Menurut Wikipedia bahasa Inggris, asap cair terdiri atas pembakaran

terkontrol dari potongan-potongan kayu atau serbuk gergaji sehingga

menghasilkan asap yang mengembun menjadi cairan dan memerangkap asap yang

belum mencair di dalam larutan atau cairan tersebut. Bentuk atau zat ini dapat

terbentuk melalui banyak metode untuk menghasilkan asap cair dalam cakupan

yang luas. Dari ketiga pengertian di atas dapat disimpulkan bahwa asap cair

adalah hasil destilasi atau pengembunan dari uap hasil pembakaran langsung

ataupun tidak langsung dari bahan–bahan yang mengandung karbon.

Bahan baku yang banyak digunakan untuk pembuatan asap cair adalah

berbagai jenis kayu, bongkol kelapa sawit, tempurung kelapa, sekam, ampas

atau serbuk gergaji kayu dan lain sebagainya (Darmadji, P, 2002). Menurut

BPS (2009), Indonesia memiliki sawah seluas 12,84 juta hektar yang

menghasilkan padi sekitar 63,84 juta ton. Kadar sekam padi terhadap berat padi

keseluruhan sekitar 15 - 20 % (Widowati, 2001). Ini berarti limbah sekam padi

yang dihasilkan bangsa Indonesia sekitar 8,2 – 10,9 ton/tahun. Potensi limbah

yang besar ini hanya sedikit yang baru dimanfaatkan secara optimal.

Kebanyakan sekam padi baru dimanfaatkan sebagai bahan bakar langsung.

7

Sekarang ini banyak dilakukan penelitian untuk meningkatkan manfaat sekam

padi, diantaranya pemanfaatan sekam padi sebagai adsorben untuk penjerapan

logam-logam berbahaya pada limbah industri (Danarto, et.al (2006a dan 2006b),

Mahvi,et.al (2004), Tang, et.al.(2003)) , pemanfaatan sekam padi menjadi

liquid smoke yang dipakai sebagai bahan kemikalia yang dipergunakan untuk

pengendalian hama dan penyakit.

Melihat dari apa yang telah diuraikan tadi, jelas bahwa untuk

meningkatkan produktivitas padi dapat dilakukan dengan cara pembe (Mikro

Organisme lokal) dan pemberian asap cair (liquid smoke).

Tabel 1. Senyawa yang diperkirakan terdapat pada asap cair sekam padi grade 1.

No. Nama Senyawa Rumus Bangun % Area Waktu Retensi

Asam 1. Asam Asetat C2H4O2 58,68 2,805 2. Asam Propanoat C3H6O2 2,90 3,238 3. Asam 2-metil-propanoat C4H8O2 1,61 3,617

Fenol 4. p-Guaiakol C7H8O2 1,29 12,998

Keton 5. Aseton C3H6O 2,53 2,111 6. 1-hidroksi-2-propanon C3H6O2 15,89 2,959 7. 1-hidroksi-2-butanon C4H8O2 2,01 3,876 8. 2-butanon C4H8O 0,52 5,606 9. 3,3-dimetil-2-butanon C6H12O 0,15 8,558

Alkohol 10. 2-propen-1-ol C3H6O 0,62 2.218 11. Tetrahidro-2-furanmetanol C5H10O2 0,20 4,642 12. Etilen glikol C2H6O2 7,66 2,011

Ester 13. Alil butanoat C7H12O2 0,35 4,964

Eter 14. Trans-2,3-dimetil-Oksiran C4H8O 0,72 2.322 15. 2,3-dihidro-1,4-Dioksin C4H6O2 0,37 3,517

Aldehid 16. 3-furaldehid C5H4O2 4,08 4,713 17. Citronella C10H18O 0,42 15,091

8

2.2.2 Macam - macam asap cair

1. Asap cair grade 3 tak dapat digunakan untuk pengawet makanan, karena

masih banyak mengandung tar yang karsinogenik. Asap cair grade 3 tidak

digunakan untuk pengawet bahan pangan, tapi dipakai pada pengolahan karet

penghilang bau dan pengawet kayu biar tahan terhadap rayap. Cara

penggunaan asap cair grade 3 untuk pengawet kayu agar tahan rayap dan

karet tidak bau adalah 1 cc asap cair grade 3 dilarutkan dalam 300 mL air,

kemudian disemprotkan atau merendam kayu ke dalam larutan.

Gambar 2.1 : asap cair grade 3

2. Asap cair grade 2 dipakai untuk pengawet makanan sebagai pengganti

formalin dengan taste asap (daging asap, ikan asap/bandeng asap) berwarna

kecoklatan transparan, rasa asam sedang, aroma asap lemah. Cara penggunaan

asap cair grade 2 untuk pengawet ikan adalah celupkan ikan yang telah

9

dibersihkan ke dalam 25 persen asap cair dan tambahkan garam. Biasanya

ikan yang diawetkan dengan menggunakan asap cair grade 2 bisa tahan selama

tiga hari.

Gambar 2.2 : asap cair grade 2

3. Asap cair grade 1 digunakan sebagai pengawet makanan siap saji seperti

bakso, mie, tahu, bumbu-bumbu barbaque. Asap cair grade 1 ini berwarna

bening, rasa sedikit asam, aroma netral dan merupakan asap cair paling bagus

kualitasnya serta tidak mengandung senyawa yang berbahaya untuk

diaplikasikan ke produk makanan. Cara menggunakan asap cair grade 1 untuk

pengawet makanan siap saji adalah 15 cc asap cair dilarutkan dalam 1 liter air,

kemudian campurkan larutan tersebut ke dalam 1 kg adonan bakso, mie atau

tahu. Saat perebusan juga digunakan larutan asap cair dengan kadar yang sama

dilarutkan dalam adonan makanan. Biasanya bakso yang memakai pengawet

asap cair grade 1 bisa tahan penyimpanan selama enam hari. (asap cair)

10

Gambar 2.3 : asap cair grade 1

2.2.2 Manfaat Asap Cair

Manfaat asap cair sebagai pengawet makanan termasuk dalam

kelompok zat tambahan makanan yang bersifat inert secara farmakologik

(efektif dalam jumlah kecil dan tidak toksis). Pemakaian pengawet sangat

luas. Hampir seluruh industri mempergunakannya,termasuk industri

farmasi, kosmetik, dan makanan.

Di bidang kesehatan dan farmasi, penggunaan pengawet dibatasi

jenis dan jumlahnya. Khusus untuk pengawet makanan, diatur melalui

Permenkes RI No. 722/Menkes/Per/IX/88. Namun, banyak pihak tidak

bertanggung jawab menggunakan bahan pengawet yang dilarang BPOM

untuk makanan seperti formalin, yang biasanya digunakan pada bakso, tahu,

ikan dengan alasan biaya murah dan produk keliatan lebih bagus serta tahan

lebih lama. Penggunaan formalin bisa digantikan dengan asap cair, karena

harganya yang cukup murah dan alami.

11

1. Dalam asap cair mengandung senyawa fenol yang bersifat sebagai

antioksidan, sehingga menghambat kerusakan pangan dengan cara

mendonorkan hidrogen.

2. Dalam jumlah sangat kecil, asap cair efektif untuk menghambat

autooksidasi lemak, sehingga dapat mengurangi kerusakan pangan karena

oksidasi lemak oleh oksigen.

3. Kandungan asam pada asap cair juga efektif dalam mematikan dan

menghambat pertumbuhan mikroba pada produk makanan dengan cara

senyawa asam itu menembus dinding sel mikroorganisme yang

menyebabkan sel mikroorganisme menjadi lisis kemudian mati. Dengan

menurunnya jumlah bakteri dalam produk makanan, kerusakan pangan

oleh mikroorganisme dapat dihambat sehingga meningkatkan umur

simpan produk pangan.

2.2 Gasifikasi

Gasifikasi adalah suatu proses perubahan bahan bakar padat secara

termokimia menjadi gas, di mana udara yang diperlukan lebih rendah dari udara

yang digunakan untuk proses pembakaran

Selama proses gasifikasi reaksi kimia utama yang terjadi adalah endotermis

(memerlukan panas dari luar selama proses berlangsung). Media yang paling

umum digunakan pada proses gasifikasi ialah udara dan uap. Produk yang

dihasilkan dapat dikategorikan menjadi tiga bagian utama, yaitu padatan, cair

(termasuk gas yang dapat dikondensasikan), dan gas permanen. Gas yang

12

dihasilkan dari gasifikasi dengan menggunakan udara mempunyai nilai kalor yang

lebih rendah tetapi di sisi lain proses operasi menjadi lebih sederhana.

Beberapa keunggulan dari teknologi gasifikasi yaitu:

1. Mampu menghasilkan produk gas yang konsisten yang dapat digunakan

sebagai pembangkit listrik

2. Mampu memproses beragam input bahan bakar termasuk batu bara,

minyak mentah berat (heavy crude oil), biomassa, berbagai macam

sampah kota (municipal waste), dan lain sebagainya

3. Mampu mengubah sampah yang bernilai rendah menjadi produk yang

bernilai lebih tinggi

4. Mampu mengurangi jumlah sampah padat

5. Gas yang dihasilkan tidak mengandung furan dan dioksin yang berbahaya

2.2.2 Syarat proses gasifikasi

Adapun beberapa proses gasifikasi, yaitu:

1. Tahapan pemanasan di mana temperatur padatan naik sampai sebelum

terjadi proses pengeringan.

2. Tahap pengeringan di mana terjadi pelepasan uap air dari padatan.

3. Tahap pemanasan lanjut di mana temperatur padatan naik kembali sampai

sebelum terjadi proses devolatilisasi.

4. Tahap devolatilisasi di mana volatil dalam padatan keluar sampai

tersisa arang. Tergantung dari bahan bakar yang digunakan volatil dapat

13

terdiri dari gas-gas H2O, H2N2, O2, CO, CO2, CH4, H2S, NH3,

C2H6 dan hidrokarbon tidak jenuh.

5. Tahap pembakaran arang (terjadi jika masih terdapat udara yang tersisa)

2.3 Sekam

Sekam adalah bagian dari bulir padi-padian (serealia) berupa lembaran

yang kering, bersisik, dan tidak dapat dimakan, yang melindungi bagian dalam

(endospermium dan embrio). Sekam dapat dijumpai pada hampir semua anggota

rumput-rumputan (Poaceae), meskipun pada beberapa jenis budidaya ditemukan

pula variasi bulir tanpa sekam (misalnya jagung dan gandum). .

Dalam pertanian, sekam dapat dipakai sebagai campuran pakan, alas

kandang, dicampur di tanah sebagai pupuk, dibakar, atau arangnya dijadikan

media tanam.

Secara anatomi, sekam terbentuk dari bagian perhiasan bunga padi-padian

(spikelet) yang disebut gluma, palea, dan lemma. Pada tongkol jagung konsumsi,

ketiga bagian ini tereduksi sehingga tampak seperti sisik pada permukaan tongkol.

Pada padi, gluma mirip seperti dua duri kecil di bagian pangkal. Palea adalah

bagian penutup yang kecil, sedangkan lemma adalah bagian penutup yang besar

dan pada varietas tertentu memiliki "bulu" (awn). Pada bunga gandum, ketiga

bagian ini berkembang baik.

14

Sekam diperlukan untuk keperluan penanaman ulang tanaman ini. Bulir tanpa

sekam (disebut beras untuk padi) tidak dapat digunakan sebagai bahan tanam,

kecuali pada kultivar tanpa sekam.

Gambar 2.4 : sekam

Spikelet (bunga padi-padian) sejenis gandum yang disebut einkorn.

Bulir dari berbagai tanaman pangan yang didomestikasi memiliki sekam yang

mudah lepas. Tipe-tipe primitif padi, gandum, serta beberapa biji-bijian lainnya

bijinya cenderung tertutup rapat oleh sekam. Kultivar-kultivar modern gandum

dan padi memiliki sekam yang mudah lepas atau mudah dipecah ketika digiling.

Proses pemisahan sekam dari isinya dulu dilakukan dengan penumbukan

gabah memakai alat tumbuk (biasanya berupa alu dengan pemukulnya). Pada

masa kini orang memakai mesin giling dan prosesnya disebut penggilingan.

Penggilingan atau penumbukan akan menghasilkan beras yang masih tercampur

dengan sisa-sisa sekam atau pengotor lainnya. Tahap pembersihan berikutnya

adalah pengayakan secara tradisional dilakukan dengan melemparkannya ke udara

sehingga bagian yang lebih berat terpisah dari bagian yang ringan.

15

Sekam tidak sama dengan bekatul (atau bran). Bekatul termasuk bagian

dari endospermium dan terbentuk dari lapisan aleuron dan perikarp yang melekat.

Sekam tidak dapat dimakan. Ia digunakan terutama sebagai alas kandang

karena sangat higroskopis sehingga menyerap cairan atau kelembaban. Beberapa

hewan dapat menoleransi sekam sehingga campuran pakannya mengandung

sekam. Selain itu, sekam dapat dibakar di ladang untuk dicampurkan ke tanah.

Suatu teknik hidroponik murah telah dikembangkan menggunakan arang sekam

sebagai media untuk menahan tanaman.

Ditinjau dari komposisi kimiawinya, sekam mengandung beberapa unsur penting

sebagai yang tercantum pada tabel berikut :

Komposisi Kimia Sekam

Padi (% berat) Komponen % Berat

Kadar air 32,40 – 11,35

Protein kasar 1,70 – 7,26

Lemak 0,38 – 2,98

Ekstrak nitrogen bebas 24,70 – 38,79

Serat 31,37 – 49,92

Abu 13,16 – 29,04

Pentosa 16,94 – 21,95

Sellulosa 34,34 – 43,80

Lignin 21,40 – 46,97

16

Sedangkan kandungan kimia dari abu hasil pembakaran sekam padi adalah seperti

yang tercantum pada tabel berikut:

Komposisi Abu Sekam Padi

Komponen % Berat

SiO2 86,90 – 97,30

K2O 0,58 – 2,50

Na2O 0,00 – 1,75

CaO 0,20 – 1,50

MgO 0,12 – 1,96

Fe2O3 0,00 – 0,54

P2O5 0,20 – 2,84

SO3 0,10 – 1,13

Cl 0,00 – 0,42

2.4 Pirolisis

Pirolisis adalah dekomposisi kimia bahan organik melalui proses pemanasan

tanpa atau sedikit oksigen atau reagen lainnya, di mana material mentah akan

mengalami pemecahan struktur kimia menjadi fase gas. Pirolisis adalah kasus

khusus termolisis. Pirolisis ekstrim, yang hanya meninggalkan karbon sebagai

residu, disebut karbonisasi.

Pirolisis adalah kasus khusus dari thermolysis terkait dengan proses kimia

charring, dan yang paling sering digunakan untuk organik bahan.. Hal ini terjadi

17

secara spontan pada temperatur tinggi (misalnya, di atas 300 ° C untuk kayu, itu

berbeda untuk bahan lainnya), misalnya dalam kebakaran atau ketika vegetasi

datang ke dalam kontak dengan lava dalam letusan gunung berapi. Secara umum,

gas dan cairan menghasilkan produk dan meninggalkan residu padat kaya

kandungan karbon. Extreme pirolisis, yang daun karbon sebagai residu, disebut

karbonisasi. Hal itu tidak melibatkan reaksi dengan oksigen atau reagen lainnya,

tetapi dapat terjadi dalam kehadiran mereka.

Pirolisis yang banyak digunakan dalam industri kimia, misalnya, untuk

menghasilkan arang, karbon aktif, metanol dan bahan kimia lainnya dari kayu,

untuk mengubah ethylene dichloride ke vinil klorida untuk membuat PVC, untuk

memproduksi kokas dari batubara, untuk mengubah biomassa menjadi gas

sintesis, untuk mengubah limbah menjadi bahan sekali pakai dengan aman, dan

untuk retak menengah-berat hidrokarbon dari minyak untuk memproduksi lebih

ringan yang seperti bensin.

Ini adalah proses kimia penting di beberapa memasak prosedur seperti

memanggang, menggoreng, memanggang, dan karamel. Pirolisis juga merupakan

alat analisis kimia, misalnya dengan pirolisis kromatografi gas spektrometri massa

dan di carbon-14 kencan. Memang, banyak zat kimia penting, seperti fosfor dan

asam sulfat, pertama kali diperoleh dengan proses ini. Telah diasumsikan

berlangsung selama catagenesis, konversi dimakamkan bahan organik untuk

bahan bakar fosil.

18

2.4.1 Macam - macam proses pirolisis

1. Arang

Pirolisis telah digunakan sejak zaman untuk mengubah kayu menjadi

arang dalam skala industri. Selain kayu, proses juga dapat menggunakan

serbuk gergaji dan produk-produk limbah kayu lainnya.

Arang diperoleh dengan memanaskan kayu sampai lengkap pirolisis

(karbonisasi), hanya meninggalkan karbon dan anorganik abu. Di banyak

bagian dunia, arang masih diproduksi semi-industri, dengan membakar

tumpukan kayu yang telah sebagian besar tertutup lumpur atau batu bata.

Panas yang dihasilkan oleh pembakaran bagian dari kayu dan produk

sampingan pyrolyzes volatile sisa tumpukan. Terbatasnya pasokan oksigen

mencegah dari pembakaran arang juga. Alternatif yang lebih modern

adalah dengan memanaskan kayu dalam kapal logam kedap udara, yang

jauh lebih sedikit polusi dan memungkinkan produk volatile akan

terkondensasi.

Asli struktur vaskular dari kayu dan pori-pori yang diciptakan oleh gas

melarikan diri bergabung untuk menghasilkan sebuah cahaya dan materi

berpori. Dengan dimulai dengan padat seperti kayu-materi, seperti

nutshells atau persik batu, satu memperoleh suatu bentuk arang dengan

pori-pori yang sangat bagus (dan dengan demikian pori-pori yang lebih

besar luas permukaan), yang disebut karbon aktif, yang digunakan sebagai

adsorben untuk berbagai berbagai zat kimia.

19

2. Biochar

Biochar memperbaiki tekstur tanah dan ekologi, meningkatkan

kemampuannya untuk mempertahankan pupuk dan melepaskannya

perlahan-lahan. Secara alami mengandung banyak gizi mikro yang

diperlukan oleh tanaman, seperti selenium. Hal ini juga lebih aman

daripada yang lain “alami” pupuk seperti pupuk kandang atau kotoran

karena telah didesinfeksi pada suhu tinggi, dan karena itu melepaskan

unsur nutrisi pada tingkat lambat, itu akan sangat mengurangi risiko

kontaminasi water table. Biochar juga sedang dipertimbangkan untuk

penyerapan karbon, dengan tujuan mitigasi pemanasan global.

3. Coke

Pirolisis digunakan pada skala besar untuk mengubah batubara menjadi

kokas untuk metalurgi, terutama pembuatan baja. Coke juga dapat

dihasilkan dari padat sisa dari penyulingan minyak bumi.

Mereka biasanya berisi bahan awal hidrogen, nitrogen atau oksigen atom

dikombinasikan dengan molekul karbon ke menengah berat molekul

tinggi. Pembuatan arang atau “coking” terdiri dalam proses pemanasan

bahan dalam pembuluh tertutup suhu yang sangat tinggi (hingga 2.000 ° C

(3630 ° F)), sehingga molekul-molekul terurai menjadi zat yang mudah

menguap lebih ringan, yang meninggalkan kapal , dan keropos tapi sulit

residu hal itu sebagian besar karbon dan anorganik abu. Jumlah volatiles

bervariasi dengan sumber materi, tetapi biasanya 25-30% dari itu

berdasarkan berat.

20

4. Serat Karbon

Serat karbon adalah filamen karbon yang dapat digunakan untuk membuat

benang yang sangat kuat dan tekstil. Serat karbon item sering diproduksi

oleh memintal dan menenun item yang diinginkan dari serat yang sesuai

polimer, dan kemudian pyrolyzing material pada suhu tinggi (dari 1500 C

ke 3000 C).

Serat karbon pertama terbuat dari rayon, tapi polyacrylonitrile telah

menjadi bahan awal yang paling umum.

Untuk pertama serat karbon dapat dibuat lampu listrik, Joseph Wilson

Swan dan Thomas Edison menggunakan filamen karbon yang dibuat oleh

pirolisis kapas benang dan serpihan kayu.

5. Biofuel

Pirolisis adalah dasar dari beberapa metode yang sedang dikembangkan

untuk memproduksi bahan bakar dari biomassa, yang mungkin termasuk

tanaman tumbuh baik untuk tujuan atau biologis produk limbah dari

industri lain.

Meskipun sintetis bahan bakar diesel belum dapat diproduksi langsung

oleh pirolisis bahan organik, ada cara untuk menghasilkan cairan yang

serupa ( “bio-oil”) yang dapat digunakan sebagai bahan bakar, setelah

penghapusan berharga bio-bahan kimia yang dapat digunakan sebagai

makanan tambahan atau obat-obatan. Efisiensi yang lebih tinggi dapat

dicapai dengan apa yang disebut pirolisis flash halus yang terpisah di mana

21

bahan baku adalah dengan cepat dipanaskan hingga antara 350 dan 500 C

selama kurang dari 2 detik.

Minyak bahan bakar yang menyerupai minyak mentah juga dapat

diproduksi oleh hydrous pirolisis dari berbagai jenis bahan baku, termasuk

limbah dari babi dan kalkun pertanian, oleh suatu proses yang disebut

depolymerization termal (yang mungkin mencakup namun reaksi lain

selain pirolisis)

.

2.5 Pengertian Distilasi

Distilasi adalah proses yang memisahkan komponen dari campuran cairan

dengan titik didih yang berbeda. Uap dan fase cair mengalir melawan dalam zona

perpindahan massa dari kolom massa atau pengepakan digunakan untuk

memksimalkan kontak permukaan antara fase (Humphrey & Keller II, 1997 hal

11)

Distilasi adalah teknik untuk memisahkan larutan ke dalam masing –

masing komponennya. Prinsip distilasi adalah didasarkan atas perbedaan titik

didih komponen zatnya. Distilasi dapat digunakan untuk memumikan senyawa-

senyawa yang mempunyai titik didih berbeda sehingga dapat dihasilkan senyawa

yang memiliki kemurnian yang tinggi.

Distilasi adalahsuatu metode pemisahan bahan kimia berdasarkan

perbedaan kecepatan atau kemudahan menguap (volatilitas) bahan atau

didefinisikan juga teknik pemisahan kimia yang berdasarkan perbedaan titik didih.

Dalam penyulingan, campuran zat dididihkan sehingga menguap, dan uap ini

22

kemudian didinginkan kembali ke dalam bentuk cairan. Zat yang memiliki titik

didih lebih rendah akan menguap lebih dulu.

Prinsip kerja alat distilator itu sendiri adalah :

1. Proses pemanasan cairan fermentasi atau glukosa hasil fermentasi pada

tabung pemanas dengan titik didih 78 °C untuk mengbasilkan uap,

kemudian uap etanol yang terbentuk dialirkan melalui pipa.

2. Proses pendinginan merupakan salah satu perlengkapan penyulingan,

yang mana fungsinya untuk mengubah seluruh uap etanol menjadi fase

cair.

Macam - macam destilasi

1. Destilasi sederhana

Adalah pemisahan dua atau lebih komponen cairan yang memiliki perbedaan

titik didih yang jauh bebeda.jika campuran dipanaskan maka komponen yang

titik didihnya lebih rendah akan menguap lebih dulu. Selain perbedaan titik

didih, juga perbedaan kkevolaitan, yaitu kecenderungan sebuah substansi

untuk menjadi gas. Destilasi ini dilakukan pada tekanan atmosfer.

2. Distilasi Fraksionasi (Bertingkat)

Sama prinsipnya dengan destilasi sederhana, hanya destilasi bertingkat ini

memiliki rangkaian alat kondensor yang lebih baik, sehingga mampu memisahkan

dua komponen yang memiliki perbedaan titik didih Yang berdekatan. Untuk

memisahkan dua jenis cairan yang sama-sama mudah menguap dapat dilakukan

dengan destilasi bertingkat. Destilasi bertingkat sebenarnya adalah suatu proses

23

destilasi berulang. Proses berulang ini terjadi pada kolom fraksional. Kolom

fraksional terdiri atas beberapa plat dimana pada setiap plat terjadi

pengembunanUap yang naik plat yang lebih tinggi lebih banyak mengandung

cairan yang lebih atsiri (mudah menguap) sedangkan cairan yang yang kurang

atsiri lebih banyak dalam kondensat. Contoh destilasi bertingkat adalah pemisahan

campuran alkohol-air), titik didih alkohol adalah 78° C dan titik didih air adalah

100° C. Campuran tersebut dicampurkan dalam labu didih. Pada suhu sekitar 78°

C alkohol mulai mendidih tetapi sebagian air juga ikut menguap. Oleh karena

alkohol lebih mudah menguap, kadar alkohol dalam uap lebih tinggi daripada

kadar alkohol dalam campuran semula. Ketika mencapai kolom fraksionasi, uap

mengembun dan memanaskan kolom tersebut. Setelah suhu kolom mencapai 78°

C,atkohol tak lagi mengembun sehingga uap yang mengandung lebih banyak

alkohol naik ke kolom di atasnya, sedangkan sebagian air turun ke dalam labu

didih.Proses seperti itu berulang beberapa kali (bergantung , pada banyaknya plat

dalam kolom), sehingga akhimya diperoleh alkohol yang lebih murni. Contoh

laindariDestilasi bertingkat adalah pemumian minyak bumi,yaitu memisahkan

gas, bensin, minyak tanah, dan sebagainya dari minyak mentah.

3. Distilasi Azeotrop

Memisahkan campuran azeotrop (campuran dua atau lebih komponen Yang

sulit di pisahkan), biasanya dalam prosesnya digunakan senyawa lain yang

dapat memecah ikatan azeotrop tsb, atau dengan menggunakan tekanan

tinggi.

24

4. Distilasi Kering

Memanaskan material padat untuk mendapatkan fasa uap dan cairnya.

Biasanya digunakan untuk mengambil cairan bahan bakar dan kayu atau batu

bata.

5. Distilasi vakum

memisahkan dua kompenen yang titik didihnya sangat tinggi, motede yang

digunakan adalah dengan menurunkan tekanan permukaan lebih rendah dari 1

atm, sehingga titik didihnya juga menjadi rendah, dalam prosesnya suhu

Yang digunakan untuk mendistilasi yang tidak perlu terlalu

tinggi.(httv://ndarucs-blogspot.com/2010/02/distilasi.html)

2.6 Prinsip Kerja Destilator

Destilator memanaskan campuran cairan, hingga komponen yang titik

didihnya lebih rendah akan menguap lebih dulu. Uap yang terbetuk kemudian

mengalir melalui pipa saluran menuju kondensor (pendingin) yang berisi air

mengalir dengan aliran yang berlawanan dengan arah uap. Akibatnya uap yang

mengalami kontak dengan air akanmengembun sehingga terbentuklah cairan yang

di inginkan.

Beberapa komponen yang digunakan pada, Destilator.

Tabung pemanas untuk tempat memanaskan bahan basil fermentasi.

Pips, saluran uap untuk mengalirkan uap.

Kondensor : mendinginkan uap panes dari kolom distilasi sehingga,

berubah bentuk menjadi cair kembah.

Tabung penampung alkohol : untuk menampung etanol dari basil proses

25

distilasi.

Meja kondensor : untuk menahan beban kondensor.

Thermostat : untuk mengatur tekanan temperatur dalam tabung.

2.7 Perpindahan Panas

Kalor adalah suatu bentuk energi yang diterima oleh suatu benda yang

menyebabkan benda tersebut berubah suhu atau wujud bentuknya.Kalor berbeda,

dengan suhu, karna suhu adalah ukuran dalam satuan derajat panas.Kalor

merupakan suatu kuantitas atau jumlah panas baik yang diserap maupun

dilepaskan oleh suatu benda.Kalor merupakan salah satu bentuk energi yang dapat

berpindah dan suhu tinggi ke suhu rendah. Perubahan suhu suatu zat dan

perubahan wujud zat dan suatu bentuk ke bentuk lain adalah fenomena yang

bekaitan dengan kalor. (Tamrin dkk, 2003 hal 79 )

Perpindahan kalor adalah perancangan alat penukar kalor yang digunakan

untuk mernindahkan kalor dari satu tempat ke tempat lain Makin kecil dan makin

kompak penukar kalor itu, makin baik rancangannya. Suatu alat baru

yangmemungkinkan Perpindahan sejumlah besar kalor yang melalui luas

permukaan yang sangat kecil ialah pipa, kalor. (J.P. Holman, 1994 hal 571-572)

Proses perpindahan panas di bedakan menjadi 3 macam yaitu :

1. Konduksi (hantaran)

2. Konveksi (aliran)

3. Radiasi (pancaran)

a) Perpindahan Panas Secara Konduksi

Konduksi adalah perpindahan panas melalui benda. padat. Benda yang

26

dapat menghantarkan panas dengan baik disebut konduktor. Pada umumnya,

konduktor terbuat dari logam. Benda yang sukar menghantarkan panas disebut

isolator, pada peristiwa konduksi, panas mengalir melalui molekul-molekul zat

tanpa memindahkan atau menggerakkan molekul zat itu. Benda padat memiliki

kemampuan merambatkan panas secara konduksi yang berbeda - beda.

Jika pada suatu bends terdapat gradien suhu (temperatur gradien), maka,

menurut pengalaman akan terjadi perpindahan energi dari bagian suhu tmggi ke

bagian bersuhu rendah. (J.P. Holman, 1994 hal 2)

Konduksi dalam distilasi misalnya didalam dinding tabung tersebut, panas

akan dirambatkan oleh molekul-molekul (dinding tabung sebelah luar yang

berbatasan dengan api, menuju ke molekul-molekul dinding tabung sebelah dalam

yang berbatasan dengan air, uap atau udara).

Perpindahan panas secara konduksi dapat dinyatakandengan rumus :

q = - k. A

dx

dt (J.P. Holman, 1994 hal 2)

Dimana:

q= Laju perpindahan panas konduksi (kj/s)

K = Konduktivitas thermal (kj/s m°C)

A= Luas permukaan (m2)

dT = Gradien suhu ke arah perpindahan panas(oC/m)

dx= Ketebalan (m2)

Tanda minus diselipkan agar memenuhi Hukum Kedua Termodinamika, yaitu

bahwa kalor mengalir ke tempat yang lebih rendah dalam Skala suhu.

Berdasarkan persamaan di atas dapat di lihat pada gambar 2.2

27

T

qx

Profil Suhu

x

Gambar 2.5 Bagian yang menunjukkan arah aliran kalor (J.P. Holman, 1994 hal 2)

Gambar 2.6 Konduksi kalor satu dimensi (J.P. Holman, 1994 hal 3)

b. Perpindahan Panas Secara Konveksi

Perpindahan panas Secara konveksi adalah perpindahan panas karena,

terjadinya perpindahan zat. Peristiwa konveksi atau aliran zat terjadi pada

perubahan suhu suatu zat. Contolmya adalah air yang sedang direbus. Zat cair dan

gas yang terkena panas maka molekul-molekulnya, bertambah besar dan beratnya

tetap, sehingga, akan bergerak ke atas. Gerakan ke atas ini akan diikufi oleh

28

gerakan zat lain secara, terus menerus sehingga, terjadi aliran zat karena, panas.

Dari peristiwa aliran inilah, maka panas dapat merambat secara. konveksi.

Perpindahan panas secara konveksi berlangsung beberapa tahap antara. lain:

Panas akan mengalir dengan cara konduksi dan permukaan partikel -partikel

fluida yang berbatasan energi yang berpindah dengan cara demikian akan

menunjukkan suhu dan fluida, dalam partikel fluida.

Partikel-partikel fluida tersebut akan bergerak ke daerah yang bersuhu lebih

rendah di dalam fluida dimana akan bercampur dan memindahkan sebagian

energinya kepada partikel-partikel fluida lainnya.

Gambar 2.7 Perpindahan kalor konveksi dan sudut plat (Somber: J.P. Holman,

1994hal 11)

Perpindahan panas secara konveksi dapat dibedakan menjadi dua, yaitu:

1. Konveksi paksa :Konveksi paksa terjadi bila perpindahan panas disebabkan

oleh gaya eksternal atau disebabkan oleh energi mekanik.

2. Konveksi bebas : Konveksi bebas terjadi bila perpindahan panas disebabkan

oleh adanya gaya apung akibat perbedaan densitas (kerapatan masse jenis)

29

karena beda temperatur pada fluida Dalam perpindahan panas secara

konveksi berlaku hokum Newton mengenai pendinginan yang dapat

dirumuskan sebagai berikut:

q = h. A (Tw — T∞) (J.P. Holman, 1994 hal 11)

Dimana:

q= Laju panas konveksi (kg/jam)

h= Koefisien perpindahan panas.(w/m2 °K)

Tw =Tempemtur dinding (°K)

T = Temperatur fluida (°K)

Maka koefisien perpindahan panas menyeluruh adalah :

hokhi

DiDiDonDiU

/1,.1

1

(J.P. Holman, 1994 hal 34)

Dimana :

U = Koefisien perpindahan panas menyeluruh (w/m2)

h1= Koefisien perpindahan panas konveksi dalam pipa, (w/m0K)

ho = Koefisien perpindahan panas konveksi luar pipa. (w/moK)

D1= Diameter dalam pipa. (m)

D0= Diameter luar pipa. (m)

K = Konduktivitas thermal (j/s moc)

c. Perpindahan Panas Secara Radiasi

Radiasi adalah perpindahan panas tanpa, zat perantara. Contoh paling

mudah dari perpindahan panas secara radiasi adalah pancaran sinar matahari.

Matahari memancarkan panasnya sehingga sampai ke permukaan bumi melalui

30

ruang hampa. Di ruang hampa, tidak ada zat yang dapat dilalui dan juga tidak ada

zat yang dapat mengalir. Panas matahari tersebut sampai ke bumi secara langsung

atau secara pancaran tanpa melalui zat perantara.

Semua benda di alam memancarkan radiasi akibat adanya temperatur

benda tersebut.Radiasi yang dipancarkan sebagai akibat adanya temperatur benda

tersebut disebut radiasi termal. Jika dua benda saling bertukar panas dengan cara

radiasi, maka panas yang dipancarkan dan permukaannya dirumuskan sebagai

berikut:

4

2

4

1.. TTAo (J.P. Holman, 1994 hal 14)

Dimana:

= Emisivitas,

= Konstanta, Stefan Boltmm (= 5,66x 108 W/m2°C)

A = Luas permukaan (m2)

TI=Temperatur benda, pertama, (°C)

T2 =Temperatur benda, kedua, (°C)

2.8 Perhitungan kekuatan dinding

Perhitungan kekuatan dinding bertujuan untuk mengetahui

kekuatan dari kontruksi akibat dari tekanan suhu yang ada pada proses

destilasi. Aliran tekanan dalam kontruksi yang menunjukkan aktifitas

tekanan yang harus ditahan oleh kontruksi.

Perhitungan maka perlu diketahui terlebih dahulu tekanan yang

terjadi atau tekanan pada tabung ketel. Tekanan didalam tabung = tekanan

31

akibat suhu (ir. M.J djokosetyardjo, 2003), dapat dicari menggunakan

persamaan berikut:

Tekanan akibat suhu:

PV = m. R.T (Riyanto, Ssi, 2010)

P = 𝑚

𝑉. R. T

P = 𝜌. R. T (Holman J.P, 1994)

Dimana:

P = Tekanan didalam tabung (kg/cm²)

T = Suhu tabung (°K)

R = Konstanta gas = 29, 27 kg.m/kg.°K)

𝜌 = Kerapatan massa gas = 1,29 kg/m³

1. Untuk mengetahui kekuatan pada kontruksi apakah aman terhadap tekanan

suhu pada tabung tersebut. Material tungku, badan oven luar dan badan

ove dalam menggunakan baja SC 37 scadule 40 (standart) yang memiliki

tegangan tarik ijin 3700 kg/mm² (Sularso, 2991) pemilihan Baja SC 37

karena mudah menghantarkan panas (Heri, 2009) dan lebih tahan terhadap

korosi. Dalam bejana tertutup seperti pada tungku badan oven luar dan

badan oven dalam terjadi kemungkinan putus dan kemungkinan belah

32

dapat diperhitungkan dengan mengetahui kekuatan belah dan kekuatan

pecah adalah sebagai berikut:

A. Kekuatan belah

Untuk memeriksa tabung agar tidak belah dicari dengan

persamaan:

Gambar 2.8 Kekuatan belah

tb = PxD

2 𝜎𝑡(1+𝐷

𝐿) (ir. M.J djokosetyardjo, 2003)

Dimana:

P = Tekanan akibat suhu (kg/cm²)

D = Diameter dalam (cm)

𝜎t = Tegangan tarik yang diijinkan (kg/m²)

L = Panjang bahan (cm)

Syarat tebal pelat yang aman t ≥tb

B. Kekuatan pecah

Untuk memeriksa tabung agar tidak putus dicari dengan persamaan:

33

Gambar 2.9 Kekuatan putus

tp = 𝑃𝑥𝐷

4𝜎𝑡 (ir. M.J djokosetyardjo, 2003)

Dimana:

P = Tekanan akibat suhu (°K)

D = Diameter dalam (cm)

𝜎t = Tegangan tarik yang diijinkan (kg/m²)

Syarat tebal pelat yang aman t ≥tb

2. Untuk pipa api dan pipa saluran uap ini berbeda karena pipa ini bukan

bejana tertutup, jadi uap dapat keluar dengan leluasa tanpa ada tekanan

yang berkembang didalam pipa tersebut. Material pipa api menggunakan

pipa baja SC 37 scadule 40 (standart) yang memiliki tegangan tarik ijin

45,89 kg/mm² (Ir. Jack Stolk, 1986) pemilihan Baja SC 37 karena mudah

menghantarkan panas dan lebih tahan terhadap korosi. Sedangkan material

pipa saluran uap menggunakan pipa tembaga ACR (Air Condensat

Recirculation) type A, pemilihan pipa tembaga ACR (Air Condensat

Recirculation) type A karena mudah menghantarkan panas (Heri, 2009)

dan mudah untuk dibentuk dengan tegangan tarik ijin 22,498 kg/mm²

34

(Madison Avenue, 2010). Kekuatan pipa dapat diketahui menggunakan

persamaan:

A. Kekuatan Pipa

Untuk memeriksa pipa agar aman dicari dengan persamaan:

Gambar 2.10 Kekuatan belah pada pipa api

t =DoxP

(2.j.v.σ.t)/(k+p) (ir. M.J djokosetyardjo, 2003)

Dimana:

D𝑜 = Diameter luar pipa

j = Faktor konversi, menjadi:

j = 100 bila p dan 𝜎𝑡dinyatakan dalam kg/mm²

j = 1 bila p dan 𝜎𝑡dinyatakan dalam N/m²

v = Faktor pelemahan = 0,9 untuk diameter pipa ≤ 0,20 m

k = Faktor keamanan untuk baja = 2,0 untuk baja tuang = 1,5

35

𝜎t = Tegangan tarik yang diijinkan (kg/m²)

P = Tekanan akibat suhu (°K)

Syarat tebal pelat yang aman t ≥tb

2.9 Jenis- Jenis Kondensor

Untuk mencairkan uap air yang bertekanan dan bertemperatur tinggi (yang

keluar dari tabung pemanas) diperlukan usaha melepaskan kalor sebanyak kalor

laten pengembunan, dengan cara mendinginkan uap air yang disebut kondensor.

Kondensor gunanya untuk membuang kalor dan mengubah wujud uap etanol

menjadi cair. Uap etanol menyerap panas pada air pendingin didalam kondensor.

Sehingga mengembun menjadi cairan jenuh kemudian dialirkan ke pipa melalui

katup pengatur. Kondensor dapat dibagi menjadi tiga macam yang tergantung dan

zat yang mendinginkannya, yaitu:

1. Kondensor dengan pendingin udara.

2. Kondensor dengan pendingin air.

3. Kondensor dengan pendingin campuran udara dan air.

Kondensor merupakan media yang digunakan sebagai tempat untuk

mendinginkan uap air yang dihasilkan, pada tahap kondensasi atau pengembunan

pipa penyalur uap akan didinginkan oleh air yang tertampung di kondensor

(Armando 2009 hal 16). Kondensor merupakan salah satu perlengkapan

penyulingan. Tipe kondensor sederhana antara lain:

1. Kondensor yang paling umum digunakan adalah kondensor terpilin

dengan prinsip kerja Arah aliran air pendingin berlawanan dengan arah UAP.

Umumnya penggunaan air lebih efektif, dengan menyisipkan dua pipa yang

36

terpilin pada tiap tangka kondensor. (Guenther, 2011 hal 160)

Gambar 2.11 Kondensor Terpilin (Coil Condensor)

(Guenther, 2011 Hal 160)

2. Kondensor turbular merupakan tabung kondensor disusun dalam kotak

vertical. Sedangkan jumlah dan ukuran panjangnya tergantung dari jumlah uap

yang dikondensasikan, dan dibuat sedemikian rupa sehingga uap yang

dikondensasikan masuk kedalam tabung dan air pendingin bersirkulasi di

sekeliling tabung tersebut. (Guenther,2011 hal 161)

Gambar 2.12 Kondensor Tubular

(Guenter, 2011 Hal 161)

37

Konsep perpindahan panas kondensor diharapkan keluar dalam bentuk etanol cair

dengan temperature 28⁰C dari temperature masuk 78⁰C. Maka dapat dirumuskan

sebagai berikut:

- Luas Permukaan Perpindahan Panas (A)

A = 𝑞

𝑈𝛥𝑇𝑚 (J.P. Holman, 1994 hal 490)

Dimana :

A = Luas permukaan perpindahan panas (𝑚2)

q = Kalor total yang dibutuhkan (kj/s)

U = Koefisien perpindahan panas (w/𝑚2⁰C)

ΔTm = Beda temperature rata-rata (⁰C)

2.10 Perpindahan panas pada kondensor

Laju aliran adalah untuk menentukan proporsi dan jumlah fluida

yang mengalir masuk dan keluar proses. Dengan kata lain, pengukuran

laju aliran menunjukkan berapa banyak fluida yang digunakan atau

didistribusikan ke dalam proses (Anditania, dkk, 2011). Aliran pada

kondensor ada 2 macam yaitu aliran diluar pipa dan aliran dalam pipa.

Aliran diluar pipa berupa air dan aliran didalam pipa berupa gas atau uap

etanol yang akan dikondensasi dapat dilihat pada gambar 3.8 Ilustrasi

kondisi kondensor.

38

Gambar 2.13: Ilustrasi kondensasi uap etanol menjadi etanol air

Untuk mengetahui laju aliran uap dalam pipa kondensor perlu

mengetahui bahan pipa. Material pipa kondensor menggunakan

tembaga tipe K ukuran 3 inchi dan untuk mengetahui laju aliran fluida

air sebagai media pendingin sehingga uap etanol menjadi etanol cair,

maka dapat dihitung dengan persamaan-persamaan berikut:

a. Didalam pipa kondensor mengalir fluida kerja berupa uap, yang

mempunyai sifat-sifat dengan persamaan:

Tw = Tum+Tuk

2 (J.P.Holman,1994)

Dimana:

Tw = Temperatur rata-rata (℃)

Tum = Temperatur uap masuk (℃)

Tuk = Temperatur uap keluar (℃)

b. Luas aliran dalam pipa (Aa) adalah luas dari pada pipa kondensor

dengan persamaan:

39

Aa= π

4d𝑖

2 (J.P.Holman,1994)

c. Untuk mengetahui kecepatan uap yang mengalir dalam pipa

kondensor dengan persamaan:

u = m𝑢𝑎𝑝

𝜌 𝑥𝐴 (J.P.Holman,1994)

Dimana:

u = Kecepatan (kg/s)

𝜌 = Densitas (kg/m3)

muap= Massa uap (m/s)

A = Luas penampang (m2)

d. Menentukan harga reynold number (Re) dengan persamaan:

Re = ρ .u.Di

μ (J.P.Holman, 1994)

Dimana:

Re = Bilangan reynold

𝜌 = Densitas (kg/m3)

u = Kecepatan (kg/s)

μ = Viskositas dinamik

Di = Diameter dalam pipa atau oven (m)

40

Dari harga bilangan reynold diketahui bahwa aliran uap dalam

pipa adalah aliran laminar atau turbulen, maka angka nusselt dapat

dihitung dengan persamaan:

e. Menentukan harga nusselt

Nu = (1,86).[(𝑅𝑒).(𝑃𝑟𝑢𝑎𝑝).(𝑑𝑖)

3]

13⁄

(J.P.Holman, 1994)

Dimana:

Nu = Angka nusselt

Re = Bilangan reynold

Pr = Angka prandtl

D𝑖 = Diameter dalam pipa atau oven (m)

f. Menentukan perpindahan panas konveksi didalam pipa kondensor

Proses perpindahan panas secara konveksi dalam perancangan

ini molekul-molekul etanol akan bertambah besar dan beratnya tetap,

sehingga akan bergerak ke atas. Gerakan ke atas ini akan diikuti oleh

gerakan uap etanol lainnya secara terus menerus sehingga terjadi

aliran uap etanol karena panas. Dari persamaan-persamaan diatas,

maka harga konveksi didalam pipa dapat dihitung dengan persamaan:

h = 𝑁𝑢.𝑘

𝐷 (J.P.Holman, 1994 hal 261)

Dimana:

41

D = Diameter dalam pipa atau oven (m)

K = konduktivitas termal (W/m2ᵒK)

Nu = Bilangan nusselt

Menurut pertimbangan untuk mengetahui aliran tersebut turbulen

atau laminar adalah untuk Re > 2300 aliran tersebut biasanya disebut

turbulen (Koestoer, 2002)

g. Menentukan koefisien perpindahan panas keseluruhan

Koefisien perpindhan panas keseluruhan pada kondensor dapat

dihitung dengan menggunakan persamaan berikut:

U = 1

1

ℎ𝑖+

𝐷𝑖.In(𝐷𝑜

𝐷𝑖⁄ )

𝑘+

𝐷𝑖ℎ𝑜

(J.P.Holman,

1994 hal 34)

Dimana:

K = konduktivitas pipa tembaga (j/sec m ℃) (Koestoer, 2002)

h. Menentukan kondisi aliran lawan arah pada kondensor

Perpindahan panas kondensor diharapkan etanol keluar dengan

temperature 30℃ dari temperatur uap etanol masuk 78,36℃. Sedangkan

untuk aliran diluar pipa berupa air dengan temperatur air masuk 25℃ dan

keluar 55 ℃.

Beda temperatur rata-rata untuk penukaran kalor aliran counter flow

dapat dihitung dengan persamaan:

42

∆TLMTD= (𝑇𝑢𝑚−𝑇𝑎𝑘)−(𝑇𝑢𝑘−𝑇𝑎𝑚)

in (𝑇𝑢𝑚−𝑇𝑎𝑘)

(𝑇𝑢𝑘−𝑇𝑎𝑚)

(J.P.Holman, 1994 hal 491)

Dimana:

𝑇𝑢𝑚 = Temperatur uap masuk (℃)

𝑇𝑢𝑘 = Temperatur uap keluar (℃)

𝑇𝑎𝑚 = Temperatur air masuk (℃)

𝑇𝑎𝑘 = Temperatur air masuk (℃)

i. Menentukan panjang pipa kondensor

Pipa kondensor berfungsi sebagai penghubung antara pipa

saluran uan dengan alat penampung dan memisahkan cairan destilasi.

Pipa kondensor terbuat dari bahan tembaga karena jenis bahan ini

mudah untuk di bentuk dan merupakan jenis logam yang mudah

menghantarkan panas.

Untuk menentukan panjang pipa kondensor yang akan dilalui uap

perlu bahan pipa tembaga tipe K ukuran 3 inchi, maka dapat

dihitung dengan persamaan:

j. Untuk menentukan luas permukaan perpindahan panas (A) dengan

persamaan:

A =𝑄

U. ∆Tm (J.P.Holman, 1994 hal 490)

43

Dimana :

Q = Laju perpindahan kalor persatuan waktu (kj/s)

A = Luas permukaan perpindahan panas (m²)

U = Koefisien perpindahan panas keseluruhan (W/m2℃)

∆Tm= Temperatur rata-rata (℃)

k. Untuk menentukan panjang pipa kondensor dengan persamaan:

L = π.D+JN (Ir.Herry supriyanto, MT)

Dimana :

D = Diameter kondensor (m)

N = Jumlah lilitan

jN = Jarak putaran lilitan

L = Panjang pipa (m)

i. Untuk menentukan jumlah lilitan pipa spiral dengan persamaan:

N = 𝐴

2.𝜋.(𝐷𝑜𝑥𝐷𝑖) (Ir.Herry supriyanto,MT)

Dimana:

N = jumlah

A = Luas permukaan (𝑚2)

Do = Diameter luar (m)

Di = Diameter dalam (m)

44

Menurut pertimbangan pipa kondensor diatas karena pipa jenis

tembaga sangat baik sebagai pipa kondensor karena mudah

menghantarkan panas dan mudah untuk dibentuk tujuannya dari pipa

berbentuk spiral adalah untuk memprluas permukaan sehingga uap

akan lebih lama didalam kondensor untuk proses pendinginan dan

keluar dengan temperatur yang direncanakan.